港口起重机械PPT课件.ppt

港口起重机械 学习目标 掌握起重机的分类和基本参数 手动葫芦 千斤顶的结构和应用 掌握门座式起重机的分类 构造和工作原理 掌握集装箱龙门起重机分类和适用场合 掌握常用索具 常用取物装置的分类 钢丝绳的选用与维护 掌握起重机的电气安全技术 起重装卸设备安全技术 1 第一节起重机械一 起重机械设备概念 是用来从事起重和搬运 作循环间歇运动的机械设备 二 主要作用 1 提高装卸搬运效率 节约劳动力 减轻劳动强度 改善劳动条件 2 缩短作业时间 加速车辆周转 加快货物的送达和发出 3 提高装卸质量 保证货物的完整和运输安全 4 降低装卸搬运成本 5 充分利用货位 加速货位周转 减少堆码的场地面积 2 三 装卸起重机械的分类 按其结构及运动方式可分为四大类 小型起重设备 一般只有一个升降机构 如 千斤顶 葫芦 卷扬机 桥式类起重机 适用于车间 仓库 露天堆场等场所 悬挂梁式起重机通用桥式起重机桥式类起重机轨道龙门起重机龙门起重机轮胎龙门起重机抓斗装卸桥装卸桥集装箱装卸桥多用途装卸桥 3 臂架类起重机适用于码头 货场 工场等场所 臂架类起重机包括 塔式起重机 门座式起重机 汽车起重机 轮胎式起重机 必履带式起重机 浮式起重机 铁路起重机等 4 升降机 4 四 起重机的基本参数 额定起重量 起重机能吊起货物连同可分吊具或属具 如抓斗 电磁吸盘 质量的总和 一般用字母Q表示 单位为t 起升高度起升高度是指起重机运行轨道面或工作场地面到取物装置上极限位置之间的垂直距离 以字母H表示 单位为m 5 跨度L或幅度R幅度 或工作幅度 是指回转类起重机旋转中心到取物装置中心线之间的水平距离 单位为m 跨度是指桥式起重机大车运行轨道中心线之间的水平距离 门座起重机 桥式起重机 6 4 额定工作速度 起重机的工作速度主要是指起升速度 变幅速度 旋转速度和运行速度 是指取物装置或物品的上升 或下降 速度 取物装置或物品从最大幅度到最小幅度沿水平方向移动的平均速度 起重机上部旋转部分相对于下部固定部分的旋转速度 起重机本身的行走速度 7 起重机工作类型 起重机类型是指起重机工作忙闲程度和载荷变化程度的参数 指某一个机构或整体在一年时间内运转时数与总时数的比 负载持续率 在起重机的 个工作循环中 机构运转时间所占的百分比 称为该机构的负载持续率 用JC 表示 JC t T100 式中t 起重机一个工作循环中机构的运转时间 T 起重机 个工作循环的总时间 8 注意区别起重机的工作量和工作类型是两个不同的概念 6 起重机和机构的工作级别 影响起重机使用寿命的因素不但与载荷大小有关 而且与工作忙闲程度 即工作时间的长短 及使用频繁程度 即工作循环次数多少 有关 9 第二节 轻小型起重设备 一 轻小型起重设备的特点和适用场合 具有轻小简练 使用方便的特点 适用于流动性和临时性的作业 手动的轻小型起重设备尤其适用在无电源的场合使用 10 二 千斤顶千斤顶主要用于厂矿 交通运输等部门作为车辆修理及其它起重 支撑等工作 其结构轻巧坚固 灵活可靠 一人即可携带和操作 千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置 通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备 千斤顶按工作原理分为 1 螺旋千斤顶 采用螺杆或由螺杆推动的升降套筒作为刚性顶举件的千斤顶 2 齿条千斤顶 采用齿条作为刚性顶举件的千斤顶 3 油压千斤顶 采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件的千斤顶 11 二 千斤顶 正确使用方法 a 千斤顶不能超负荷使用 b 放置千斤顶的基础必须平稳可靠 c 顶升重物前 应使千斤顶位置放正 d 为确保安全 顶升重物前 应另搭保险枕木垛 e 液压千斤顶放低时只能微开回油阀使其缓慢下降 不能突然下降 以免损坏内部皮碗 12 三 手动葫芦 手拉葫芦 右图 13 手动葫芦是一种以链条为承载牵引的手拉链轮驱动的轻便吊装起重设备 具有使重物垂直位移的功能 广泛应用于工矿企业 建筑工地 仓库和码头等场所 手动葫芦由链轮 手拉链 传动机械 起重链及上下吊钩等几部分组成 其中机械传动部分又可分为蜗轮式和齿轮式传动两种 由于蜗轮式传动的机械效率低 零件易磨损 所以现在已很少使用 齿轮传动的手动葫芦有几种型号 其中HS型是颇受欢迎的一种手动链条葫芦 WA型是在HS型的基础上的改进产品 SBL型是采用新型机构传动 它的机械效率较高 但自重略比HS型重一些 14 四 电动葫芦电动葫芦 简称电葫芦 由电动机 传动机构和卷筒或链轮组成 分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种 通常用自带制动器的鼠笼型锥形转子电动机驱动 起重量一般为0 1 80吨 起升高度为3 30米 多数电动葫芦由人用按纽在地面跟随操纵 也可在司机室内操纵或采用有线 无线 远距离控制 电动葫芦除可单独使用外 还可同手动 链动或电动小车装配在一起 悬挂在建筑物的顶棚或起重机的梁上使用 15 第三节桥式起重机和门式起重机一 桥式起重机的概念和结构 桥式起重机是由能运行的桥架结构和在此上能运行的起升结构组成的起重机械 按桥架结构分单梁桥式起重机和双梁桥式起重机 桥式起重机在起重机械中用途最广 数量最多 通用化程度最高 从20世纪60年代以后称为 定型化 时期 它的设计 制造 试验 检验及性能指标等目前都已规范化 16 通用桥式起重机 17 二 梁式起重机的分类与适用范围 1 单梁桥式起重机具有一根主梁 分手动 电动两种 手动类适合用于无电源或搬运量不大 对速度与生产率要求不高的场合 电动类的工作速度 生产率较手动的高 起重量也较大 18 2 双梁式起重机具有两根主梁 特别适合于大悬挂跨度和大起重量的平面范围物料输送 三 门式起重机 它的结构像门形框架 在承载主梁下安装两条支脚 可以直接在地面的轨道上行走 为了增加作业面积 主梁两端可以具有外伸悬臂梁 它的起重小车在主梁的轨道上行走 而整机则沿着地面轨道行走 19 门式起重机 20 1 分类 1 按门框结构形式分类 a 全门式起重机 b 半门式起重机 c 双悬臂门式起重机 d 单悬臂门式起重机 21 2 按主梁结构形式分 a 单主梁门式起重机 单主梁门式起重机门腿有L型和C型两种形式 b 双梁式起重机 双梁式起重机承载能力强 跨度大 整体稳定性好 L型单主梁门式起重机 22 C型单主梁门式起重机 23 箱形双梁门式起重机 24 2 门式起重机的表示方法 用代号 额定起重量 跨度 工作级别4个主要要素特征表示 例 起重机ME50 10 50 10 35A4GB T14406 1993起重机 标准代码 工作级别 跨度 m 额定起重量 t 代号 25 四 装卸桥 1 装卸桥的概念和适用范围 装卸桥是门式起重机的另一种形式 通常把跨度大于35m 起重量不大于40t的门式起重机称为装卸桥 工作对象都是大批量的散状物料或成批件物品 如谷物 化肥 沙子 煤碳等 常用在电厂 车站 港口 林区货场等场合 装卸桥与龙门起重机的不同点是它的跨度大 用抓斗作取物装置 工作速度快 效率高 26 综合训练 1 起重机的分类 2 千斤顶的正确使用方法 3 桥式起重机的概念 4 装卸桥的概念和适用范围 27 第四节 臂架类起重机一 门座式起重机 装在沿地面轨道行走的门形底座上的全回转臂架起重机 它是码头前沿的通用起重机械之一 门座起重机的工作地点相对比较固定 可以较高的生产率完成船 岸 船 车 船 船之间等多种装卸作业 28 1 四大构造 1 起升机构2 变幅机构3 回转机构4 行走机构 29 2 门座起重机的参数选择 1 轨距 按跨越铁路线的线路数确定 跨单线时取6m 跨双线时取10 5m 跨三线时取16m 2 起重量 根据通过码头货物的单件最大重量或成组件重量及货物运量 船型特点等因素确定 3 幅度 最大幅度至少应达到设计船舶舱几的外侧或考虑外舷作业 场地作业的需要 4 起升高度 空载低潮时 吊钩能到达舱底 空载高潮时 吊钩能顺利卸货 5 各机构的速度根据装卸作业生产率和有关标准而定 30 二 地面动臂式起重机 1 典型地面动臂式起重机分类 1 履带起重机 多用于野外作业和工地上 1 履带式起重机把起重工作装置和设备装设在履带式底盘上的起重机 31 2 汽车起重机在通用或专用的载货汽车底盘上 装上起重工作装置及设备的起重机称为汽车起重机 32 3 轮胎式起重机将起重工作装置和设备装设在专门设计的自行轮胎底盘上的起重机 称为轮胎起重机 轮胎起重机 33 汽车起重机与轮胎起重机的区别 34 2 主要结构和工作原理 1 构造主要由动力装置 工作机构 金属结构和控制系统等组成 2 工作原理是利用动力装置 如柴油机 电动机 为驱动力 再依靠各种传动方式 如机械传动 液压传动 电力传动 将动力分别 依次传递到各工作机构去 使机构运动吊起重物 35 3 主要参数 1 工作幅度 2 起重力矩 起重量X工作幅度 3 支腿跨距 工作时的外伸尺寸 4 通过性参数 最小转弯半径 最小离地间隙 最大爬坡度等 5 外形尺寸 长X宽X高 6 轴负荷 7 自重 8 特性曲线 当幅度变化时 额定起重量和起升高度的变化情况 36 第五节集装箱装卸搬运机械 一 集装箱吊具 集装箱吊具的种类集装箱吊具基本上可分为不可伸缩的固定式吊具和伸缩吊具两类 固定式吊具 又有几种不同的形式 37 类型形式说明 固定式吊具 直接吊装式吊具 可更换式吊具 是起吊20ft或40ft集装箱的专用吊具 它直接挂在起升钢丝绳上 在吊具上装设的液压装置通过旋锁机构转动旋锁 与集装箱的角配件连接或松脱 这种吊具结构简单 重量最轻 是将专门制作的吊梁悬挂在起升钢丝绳上 根据起吊集装箱的需要来更换与吊梁连接的20ft或40ft集装箱专用吊具 38 类型形式说明 固定式吊具 伸缩式吊具 主从式吊具 是一种由两种不同规格的吊具组合在一起并可快速装拆的组合式吊具 这种吊具构造较简单 故障少 拆装和维修保养较方便 对于集装箱跨运车等流动装卸机械比较适用 具有伸缩吊架 因而能适应不同规格集装箱的吊运 吊具的伸缩在司机室内通过液压机构操纵 伸缩式吊具是目前集装箱起重机采用最为广泛的一种吊具 39 40 集装箱吊具的主要部件 具有金属构架之外 还有导向 连接 吊具前后倾斜及操纵控制装置等部件 导向装置 连接装置 悬挂及倾斜装置 操纵控制装置 41 二 岸边集装箱起重机 42 1 主要技术参数的确定 1 起重量习惯上取额定起重量与吊具重量之和 即额定起重量不包括集装箱吊具在内 国产40ft集装箱取30 5t 2 尺寸参数包括起升高度 外伸距 内伸距 轨距 基距 门架净空高度等 43 起升高度 应根据船舶型深 吃水 潮差和船上集装箱的装载情况来定 外伸距 是指岸边集装箱起重机海侧轨道中心线向外至铅垂中心线之间的最大水平距离 轨距 应使起重机具有足够的稳定性和考虑到由于载荷的变化给起重机轮压带来的影响 同时 要考虑码头前沿的装卸工艺方式 基距 是指同一轨道上两个主支承中心线之间的距离 门架净空卷曲度 取决于门架下通过的流动搬运机械的外形高度 主要考虑能通过跨运车 并留出一定的安全间隙0 8 1m 44 3 工作速度 a 起升速度 b 小车运行速度 c 大车等速度 d 臂架俯仰时间 45 轨道式集装箱龙门起重机 轮胎式集装箱龙门起重机 1 集装箱龙门起重机 集装箱龙门起重机专门用于集装箱货场进行堆码 按其行走部分不同可分为轨道式和轮胎式两种 三 集装箱堆场和水平运输机械 46 适用场合 轮胎式集装箱龙门起重机适用于场地面积有限 集装箱吞吐量较大的水陆联运码头 轨道式集装箱龙门起重机与轮胎式比较 其跨度较大 堆码层数多 一般能堆放5 6层集装箱 但其工作范围会受到轨道的限制 47 轮胎式集装箱龙门起重机结构 由前后两片门框和底梁组成门架 支撑在橡胶充气轮胎上 以便在货场上行走 而装有集装箱吊具的行走小车沿着门框横梁上的轨道行走 用以装卸底车和进行堆码作业 为了使轮胎式龙门起重机能从一个堆场转移到另外一个堆场工作 需要装设转向装置 有定轴转向和90 直角转向两种方式 48 定轴转向是以一条支腿为轴心进行转向 如下图所示 以支腿1为轴心进行定轴转向 将支腿2的车轮转动90 支腿3的车轮转动一定的角度 支腿4的车轮方向不变 即可进行定轴转向 车轮的转动可由液压缸和车轮转向板等控制 定轴转向的回转半径相当大 转向时需占用很大的场地 故只用在宽敞的集装箱堆场 配备台数不多 使用不频繁的场合 49 图定轴转向1 2 3 4 支腿 50 90 转向装置 如下图所示 车轮处于实线位置表示起重机直线运动状态 在这种情况下 锁销6锁在转向板的锁口位置A上 当需要作90 转向时 先将锁销6退出 液压缸1推动转向板7回转 借助的拉杆4使车轮围绕转向销2回转90 此时 车轮处于虚线位置 锁口B转到原来锁口A的位置 再用锁销液压缸5将锁销5锁在锁口B中 起重机完成90 转向 整个操作在司机室内进行 在堆场两头转向处 可铺设转向垫板 以防止转向时车轮变形和磨损 51 图90 转向装置1 双向液压缸2 转向销3 轮4 拉杆5 液压缸6 锁销7 转向板8 定位销 52 轮胎式龙门起重机跨距内的集装箱和车道的布置有两种形式 1 通道安排在中间的布置形式底盘车通道放在中间 两边各排3列集装箱 如图4 l所示 2 通道安排在边上的布置形式 如图4 2所示 底盘车通道放在一边 集装箱放在一边 两种布置形式比较 底盘车通道放在中间 小车行走距离较短 操作视线较好 找箱容易 可减少集装箱搬运距离 提高搬运效率 但集装箱牵引车司机操作不便 安排在边上 通道与龙门起重机的通道或场区道路连在一起 操作比较方便 53 4 l通道在中间的布置形式 4 2通道在边上的布置形式 54 2 装箱跨运车 适用场合 集装箱跨运车承担码头前沿与堆场之间的水平运输 以及堆场的堆码和进场车辆的装卸作业 55 主要优点 1 一机完成多种作业 减少码头的机种和数量 2 对位快 能自行抓取运走 充分发挥装卸桥的效率 3 机动性强 既能搬运又能堆码 4 堆场的利用率较高结构 由装有集装箱吊具的升降系统吊起集装箱以进行搬运 并且可以堆垛达四五层高 还可以用跨车在堆垛上对集装箱挂车进行装卸 56 3 集装箱叉车和侧面集装箱叉车 集装箱叉车是集装箱码头和货场常用的一种装卸机械 它可以采用货叉插入集装箱底部叉槽内举升搬运集装箱 也可在门架上装一个顶吊架 借助旋锁装置与集装箱连接 从顶部起吊 优点 机动性强 使用范围广 是装卸 搬运和堆码集装箱的一种专用机械 缺点 叉车的通道较宽 占用面积大 只呈两列堆放 堆场面积的利用率不高 57 集装箱叉车和侧面集装箱叉车 58 4 集装箱正面吊 集装箱正面吊是通过改变可伸缩动臂的长度和角度 实现集装箱装卸和堆垛作业的搬运车辆 其适用范围 与集装箱叉车相比 具有自重轻 视野好 机动性好 设备投资小等优点 59 综合训练 1 试比较汽车起重机和轮胎起重机的异同点 活动建议 参观货场 码头 了解装卸搬运设备的使用情况 60 第六节起重机的主要属具 一 起重机常用索具 1 钢丝绳 钢丝绳是吊装工作中的常用绳索 它具有强度高 韧性好 耐磨性好等优点 同时 磨损后外表产生毛刺 容易发现 便于预防事故的发生 1 构造与种类 钢丝绳的构造在结构吊装中常用的钢丝绳是由六股钢丝和一股绳芯 一般为麻芯 捻成 每股又由多根直径为0 4 4 0mm 强度由1400 1550 1700 1850 2000MPa的高强钢丝捻成 见图6 1 61 图6 2钢丝绳的捻法 a 交绕绳 b 顺绕绳 图6 1普通钢丝绳的截面1 钢丝 2 由钢丝绕成的绳股 3 绳芯 62 钢丝绳的种类钢丝绳的种类很多 按钢丝和钢丝绳股的搓捻方向分 1 交互捻钢丝绳 交绕绳 每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相反 这种钢丝绳较硬见图6 2 a 强度较高 不易松散 吊重时不会扭结旋转 多用于吊装工作中 2 同向捻钢丝绳 顺绕绳 每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相同 见图6 2 b 挠性和寿命都较互捻绳要好 但其易扭转 松散 一般只用来做牵引绳 3 不扭性钢丝绳 常在起升高度较大的起重机上使用 63 在结构安装工作中常用以下几种 1 6 19 1即6股每股由19根钢丝组成再加一根绳芯 此种钢丝绳较粗 硬而耐磨 但不易弯曲 一般用作缆风绳 2 6 37 1即6股每股由37根钢丝组成再加一根绳芯 此种钢丝绳比较柔软 一般用于穿滑轮组和作吊索 3 6 61 1即6股每股由61根钢丝组成再加一根绳芯 此种钢丝绳质地软 一般用作重型起重机械 64 2 钢丝绳的标记 钢丝绳的结构 类型和性能的标记可用下面的方框示意说明 钢丝绳 其中 股数 结构型式 表示普通型 W 表示复合型粗细式 X 表示复合型外粗式 每股钢丝根数 钢丝绳直径 mm 它是指钢丝绳的最大外径 公称抗拉强度 10N mm2 65 钢丝的韧性号 有 特 号 号 号 钢丝表面情况 有 光 光面钢丝 镀 镀锌钢丝 甲 用于严重腐蚀条件 乙 用于一般腐蚀条件 丙 用于较轻腐蚀条件 捻向及捻线方式 有 右 右向捻 左 左向捻 交 交绕 同 顺绕 66 产品依据的标准号 例如 由六股组成 普通型 每股又由37根钢丝组成 钢丝绳的直径为15mm 钢丝的公称抗拉强度为170 10N mm 钢丝韧性较好 钢丝表面镀锌可用于严重腐蚀条件 右向顺绕 按国家标准GB T8918 1996制造 则此钢丝绳标记为 钢丝绳6 37 15 170 甲镀 右同 GB T8918 1996 67 3 钢丝绳使用和维护 a 使用检验合格的产品 保证其力学性能和规格符合设计要求 b 保证足够的安全系数 必要时使用前要做受力计算 不得使用报废钢丝绳 c 使用中避免两钢丝绳的义叉 叠压受力 防止打结 扭曲 过度弯曲和划磨 d 应注意减少钢丝绳折次数 尽量避免反向弯折 e 不在不洁净地地方拖拉 防止外界因素对钢丝绳的损伤 腐蚀 使钢丝绳性能降低 f 保持钢丝绳表面的清洁良好的润滑状态 加强对钢丝绳的保养和维护 68 2 麻绳 麻绳具有持地柔韧 轻便 易于捆绑 结扣和解脱方便等优点 但其强度较低 一般麻绳的强度只有相同直径钢丝绳的10 左右 而且易磨损 腐烂 霉变 适用场合 主要用于较小的重物的捆绑 吊运500Kg以下和物体 麻绳的种类很多 按其原料的不同 可分为白棕绳 混合麻绳和线麻绳三种 69 基本结构 麻绳的制造是用相应的麻料纤维细线先捻搓成股 再合几股捻搓成绳 股的捻向与绳的捻向相反 按照捻制股数的多少 可分为三股 四股和九股三种 白棕绳强度较高 在起重中使用较多 四股麻绳和九股麻绳比三股麻绳使用更为普遍 70 3 化学纤维绳化学纤维绳俗称尼龙绳或合成纤维绳 目前多采用锦纶 尼龙 维尼纶 乙纶 丙纶等合成纤维搓制而成 它有质轻 柔韧 耐腐蚀 强度及弹性比麻绳好等优点 其缺点是不耐热 使用中忌火忌高温 化学纤维绳有以下几种 尼龙绳 涤纶绳 维尼纶绳 丙纶绳 71 二 起重设备常用取物装置 1 吊钩 吊钩是起重机最常使用的取物装置 与动滑轮组合成吊钩组 1 吊钩的分类及特点 按形状分为单钩和双钩 吊钩一般用整块钢材锻造 也有用几块钢板叠在一起铆接制成 单钩是最常用的一种吊钩 它的构造简单 使用方便 叠板式吊钩是由切割成形的多片钢板叠在一起 用铆接方法制成的 并在吊钩口上装有护垫 叠板式吊钩具有制造方便的优点 工作可靠性比整体锻造好 自重较大 尺寸也较大 72 73 2 吊钩的安全检查 a 安装使用前检查 吊钩应有制造厂的检验合格证 b 表面检查 通过目测 触摸检查吊钩的表面状况 在用吊钩的表面应该光滑无毛刺 无锐角 不得有裂纹 折叠 过烧等缺陷 吊钩缺陷不得补焊 c 内部缺陷检查 必要时 应进行内部探伤检查 d 安全装置 有条件的应该安装防止吊物意外脱钩的安全装置 74 2 抓斗 抓斗是一种由机械或电动控制的自动取物装置 主要用于装卸散装货物 有时还用于抓取长材 根据操纵抓斗的原理不同 可分为单绳 双绳和电动抓斗三种 双绳抓斗的结构简单 工作可靠 并能在任意高度卸货 生产效率较高 因而应用广泛 1 双绳抓斗的工作原理 双绳抓斗的动作完全由起升绳和开闭绳的运动速度来操纵 其工作过程可分为四步 75 a 降斗 卸载后张开的抓斗依靠自重下降到散货堆上 这时开闭绳和支承绳以相同的速度下降 开闭绳较松 b 闭斗 抓斗插入物料后 支承绳保持不动 而开闭绳开始收紧使颚板闭合 将散料物料抓到斗中 c 升斗 抓好散料物料后 开闭绳和支承绳以同样的速度起升 d 开斗 支承绳不动 开闭绳放松 以卸出抓斗中的物料 76 3 C形卷钢吊具 4 电磁吸盘 电磁吸盘是靠电磁力自行吸取导磁物品的取物装置 通常靠线圈通电激磁吸料 断电去磁卸料 电磁吸盘由铸钢外壳和装在其内的线圈组成 电流通过挠性电缆输入线圈通电后即产生磁力线 磁力线在外壳与磁性物料间形成闭合回路 于是物料即被电磁吸盘吸住 线圈断电后 物料自行脱落 电磁吸盘以用直流电为宜 因为直流电工作可靠 磁力损失及旋涡损失小 电感影响也较小 5 起重无泵真空吸盘 77 第七节起重机的安全管理 一 起重装卸设备安全技术 1 要求起重机上设置有夹轨器或锚固等防风装置 对露天工作的起重机 为防止风力过大时 起重机被吹倒或移动而发生事故 2 起重机上要求装设起升高度限位器 又称为卷扬机限位器 为防止由于司机疏忽或机构故障使起重机吊钩卷扬 从而导致钢丝被拉断 吊钩和吊物坠落或挤坏滑轮装置等事故发生 78 3 起重机上要求装有重量限制器 为防止起重机超负荷 4 用叉车进行托盘 集装箱的装卸作业时 要注意货场上货物的稳定性 上 下坡时 叉车应前进上坡 倒退下坡 遇因货物遮挡